„Dramatische Bewegung der Luft“
Starker Sonnensturm löst bisher unbekanntes Phänomen aus
Mitte Mai löste ein Sonnensturm Polarlichter bis in mittlere Breiten aus. Doch das war nicht der einzige Effekt, wie eine neue Studie enthüllt.
Blacksburg – In der Nacht vom 10. auf den 11. Mai 2024 konnte man beim Blick zum Himmel etwas Ungewöhnliches sehen: Polarlichter bis in mittlere Breitengrade hinein. Selbst weit im Süden konnte man noch sehen, was Sonnenstürme, die auf das Erdmagnetfeld trafen, verursachten. Doch die Sonnenstürme, die die ungewöhnlich starken Polarlichter (Fachbegriff: Aurora) ausgelöst hatten, sorgten auch noch für ein weiteres Phänomen, wie jetzt erst bekannt wird.
„Mit bloßem Auge nicht erkennbar waren bemerkenswerte Auswirkungen auf die Zusammensetzung, Temperatur und Dynamik in der Thermosphäre der Erde“, schreibt ein Forschungsteam um Scott England (Virgina Tech) in einer Studie, die im Fachjournal Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde. Mithilfe des „GOLD“-Instruments der US-Raumfahrtorganisation Nasa beobachtete das Team, wie sich die obere Atmosphäre während des Sonnensturms verhielt. In den gesammelten Daten fand das Forschungsteam erstmals „entzückende Wirbelmuster“, wie es England in einer Mitteilung beschreibt.
Sonnensturm Mitte Mai sorgte für „entzückende Wirbelmuster“ in der Atmosphäre
Man habe eine „dramatische Bewegung der Luft weg von der Aurora“ entdeckt. Dadurch bildeten sich enorme Wirbel – die Luft bewegte sich laut dem Forschungsteam in einer Spirale, die größer war als ein Hurrikan. Außerdem hat das „GOLD“-Instrument Temperatur- und Druck-Veränderungen festgestellt, die offenbar zur Bildung der Wirbel führten.
Spektakuläres Leuchten über Deutschland: Die schönsten Bilder aus den Polarlicht-Nächten
„Wenn die Aurora intensiver wird, sieht man mehr Lichter, aber gleichzeitig dringt mehr Energie in die Atmosphäre ein, wodurch die Atmosphäre in der Nähe der Pole sehr heiß wird, was die Luft von den Polen weg und in Richtung Äquator drückt“, erklärt England. „Diese Daten werfen eine Menge Fragen auf: Ist bei diesem geomagnetischen Sturm etwas ganz anderes passiert als bei früheren Stürmen, oder haben wir einfach nur bessere Instrumente, um die Veränderungen zu messen?“, fragt sich der Forscher.
Sonnensturm traf die Erde und sorgte für Wirbel in der Atmosphäre
Die obere Erdatmosphäre erstreckt sich in einer Höhe von etwa 100 bis 650 Kilometern. Damit zählt sie bereits zum Weltraum, der nach gängiger Auffassung in einer Höhe von 100 Kilometern (Kármán-Linie) beginnt. In diesem Bereich umkreisen zahlreiche Satelliten und auch die Internationale Raumstation ISS die Erde. Zur oberen Atmosphäre zählt auch die Ionosphäre, eine Schicht, die aus elektrisch geladenen Teilchen besteht. „Das Polarlicht wird durch energiereiche, geladene Teilchen verursacht, die auf unsere obere Atmosphäre treffen und von zahlreichen Faktoren im Weltraum, einschließlich der Sonne, beeinflusst werden“, so England.
„Während geomagnetischer Sonnenstürme gibt es viel mehr dieser energiereichen geladenen Teilchen im Raum um die Erde, sodass das Polarlicht heller wird und sich die Region, in der es zu sehen ist, auf Orte ausdehnt, in denen dieses Schauspiel normalerweise nicht zu sehen ist.“ So war es möglich, dass das Polarlicht beispielsweise auch in Italien zu sehen war.
Sonnenstürme können große Auswirkungen auf irdische Technologie haben
Doch Polarlichter und die jetzt erstmals in der Atmosphäre entdeckten Wirbel sind nicht die einzigen Auswirkungen von Sonnenstürmen. „Diese Stürme können auch die elektrischen Ströme, die um die Erde fließen, erhöhen, was sich auf technische Geräte auswirken kann, die sehr lange Drähte verwenden“, erklärt England. „In den letzten Jahren hat es Auswirkungen auf das Stromnetz gegeben, wenn zu viel Strom durch die Drähte floss. Während des größten jemals aufgezeichneten geomagnetischen Sturms, dem Carrington-Ereignis im Jahr 1859, führte dies dazu, dass Telegrafensysteme – die damalige Spitzentechnologie – in Brand gerieten“, so der Forscher weiter.
Forschung will besser Sonnenstürme vorhersagen können
Die Wissenschaft vermutet schon lange, dass ein Sonnensturm ähnlicher Stärke wie das Carrington-Ereignis, auf der Erde für große Probleme sorgen könnte. Eine Studie aus dem Jahr 2013, die die Folgen eines „Carrington-Ereignisses“ auf das damals aktuelle US-Stromnetz untersucht hat, zeigt, dass 20 bis 40 Millionen Menschen für bis zu zwei Jahre ohne Strom sein dürften, die ökonomischen Kosten sollen sich demnach alleine in den USA auf bis zu 2,6 Billionen US-Dollar belaufen.
Der Sonnensturm, der die Polarlichter Mitte Mai verursachte, hatte keine solch dramatischen Auswirkungen. Aber die Forschung ist auf der Hut. „Ein Grund, warum wir geomagnetische Stürme untersuchen, ist, dass wir versuchen, Modelle zur Vorhersage ihrer Auswirkungen zu erstellen“, betont England. „Basierend auf dem Sonnenzyklus erwarten wir, dass die Bedingungen, die wir in diesem Jahr sehen, etwa die nächsten zwei Jahre anhalten werden.“ (tab)
Rubriklistenbild: © dpa/PA Wire/Peter Byrne